Согласно этой стратегии система восстанавливается после отказа. Если она проработала без отказов заданный интервал времени τ, то проводится профилактическая замена. Восстановления, которые производятся после отказов, называются аварийными. Как профилактические, так и аварийные восстановления являются полными.
Рис. Строго периодическое восстановление
Пусть ξτ и ητ — случайные времена соответственно между двумя последовательными аварийными восстановлениями и двумя последовательными восстановлениями произвольного типа. Тогда
где
Если обозначить
, то
Таким образом
Моменты, в которые производятся аварийные восстановления, профилактические восстановления или восстановления произвольного типа, задают, согласно определению, процессы восстановления. Если обозначим через MP(τ) математическое ожидание времени между двумя профилактиками, то ,
и
будут означать среднее число соответственно аварийных восстановлений, профилактик и восстановлений произвольного типа в единицу времени.
Очевидно
Отсюда следует:
где ,
Отсюда
Оценка интенсивности ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ЗАТРАТ.
Пусть ch и cp – средние затраты на аварийное и профилактическое восстановление соответственно, 0 < cp < ch < ¥. Если интервал восстановления равен τ, то интенсивность эксплуатационных затрат
или
Отсюда :
Из условия оптимальности: , следует
После преобразований имеем
или
Отсюда
(4.39)
Оценка оптимальной интенсивности затрат
Отсюда
Таким образом
Пример: Пусть ,
. Соответствующая интенсивность отказов
и , справедлива оценка
. Из уравнения (4.39) получается уравнение для определения оптимального τ = τ*:
Действительно
где
Отсюда
Таким образом
Решение τ* этого квадратного уравнения (после подстановки ) существует тогда и только тогда, когда
:
В дальнейшем введем замену .
Тогда уравнение примет вид
или
Введя замену U = 1 – x, получим
Решая уравнение, найдем
Отсюда
или
Разрешая уравнение относительно τ, найдем
Принимая получим
Таким образом для оказывается, что
. Это – интенсивность производственных затрат, которая получается при стратегии аварийных замен.
В дальнейшем предположим, что аварийное и профилактическое восстановления требуют.времени, равного соответственно dh и dp,(.) В этом случае первостепенный Очевидно интервалы времени Y, на которых система восстанавливается, определяются соотношением
Отсюда следует
так что коэффициент готовности системы K(τ) задается в виде
Задача состоит в максимизации коэффициента готовности К(τ) надлежащим выбором интервала восстановления τ. Поскольку, однако, величины и R(τ) имеют одинаковый функциональный вид, оптимизационные задачи «минимизации R(τ)» и «максимизация К(τ)» эквивалентны. Вследствие этого оптимальное относительно К(τ) значение τ = τ* вновь является решением уравнения (4/39), если подставить в него
.
Очевидно оптимальная периодичность будет удовлетворять условию оптимальности
В дальнейшем получим приближенное решение для случая, когда время безотказной работы подчиняется распределению Вейбулла. Для высоконадежных систем приближенно можно принять
С учетом введенных упрощений уравнение оптимальности примет вид
После преобразований получим
где
Характер зависимости представлен на рис. 4.9.
Пример. Принимая ,
по графику получим
. Таким образом периодичность обслуживания, при значении
, будет равна
Рис. Зависимость параметра для различных